空冷135MW汽轮发电机转子线圈制造技术分析

李明阳

摘 要：空冷135MW汽轮发电机转子线圈，是在原有技术基础之上进行改进的一项自主研发技术，是一项自主知识产权的技术项目。空冷135MW汽轮发电机转子线圈，在国外具有很大的市场，这项技术的出现，为国家提高了大量出口创汇。从现在情况分析，未来还有很多发展空间，空冷135MW汽轮发电机转子线圈技术的产生，对我国火电产品的项目启动具有非常大的作用。文章针对空冷135MW汽轮发电机转子线圈制造技术来进一步分析。

关键词：转子线圈；空冷135MW汽轮发电机；制造技术；工艺流程

引言

空冷135MW汽轮发电机转子线圈技术，具有较高的难度系数。其采用的结构是四角焊接结构，对特别的部分如直线和端部，均采用了特殊加工的方法。尤其是端部的硬铜排加工之后滚弧成型工艺，都体现了空冷135MW汽轮发电机转子线圈技术的独特之处。当然，在技术的设计制造过程中具有难度的还包括通风孔质量方面、倒角尺寸与图纸要求、端部加工成型后型状、端部接头经过加工后弦长的尺寸、以及在整个焊接过程中的质量问题。

1 空冷135MW汽轮发电机转子线圈结构分析

相关机械的制造技术都要在结构基础上进行研发，空冷135MW汽轮发电机转子线圈技术也不例外。从结构上来看，空冷135MW汽轮发电机转子线圈有由槽和铜排这两个部分组成。在空冷135MW汽轮发电机转子线圈中槽为32个，每个槽里面是铜排，铜排总共有24根，其中有梯形铜排8根，其它全部为矩形铜排。铜线均设置有双排的通风孔，大概在每股铜线基本长度内有40多個通风孔。端部的设计是采用硬铜排金加工的方式进行，在经过滚弧成型之后，加工成轴向的鱼尾接头。这种制造工艺要求焊接要在绝缘粘接之后方能进行，另外一侧的焊接口要到下线时再进行焊接，从而保证各个铜排都能良好运转。

2 空冷135MW汽轮发电机转子线圈工艺流程分析

空冷135MW汽轮发电机转子线圈技术的研发成功，离不开全体科研技术人员的艰难攻关，更与其精细、独特的工艺流程是分不开的。空冷135MW汽轮发电机转子线圈技术，工艺流程在其结构的基础上，分为直线加工的工艺流程、端部加工的工艺流程、直线线圈与端部线圈组合焊接的工艺流程。直线加工：开箱挑料→组合、打标记→冲孔→通风槽加工→组合划接头加工定位线→接头加工→匝间绝缘；端部加工：开箱挑料→端面定尺加工→组合划线、打标记→通风槽加工→接头加工→喷砂；直线线圈与端部线圈组合焊接→打磨→包装。每一个步骤均按照操作规程严格执行。

3 空冷135MW汽轮发电机转子线圈核心技术分析

3.1 冲孔倒角采用一次成型工艺完成

冲孔的完成，采用了数控传动装置进行，这种装置通过与冲床的密切配合而完成。为了保证通风孔的距离，需要在通风孔的周围进行倒角，这种倒角需要通过模具进行。要事先在模具上加装倒角的功能，通过冲模与冲孔的接触挤压进行倒角。利用这种方式进行倒角，可以有效控制好倒角时的尺寸，把握其与通风孔的对应位置关系，能够在保证通风孔尺寸的基础上，在一台设备和一道工序下一次完成。这种冲孔倒角的工艺，在通风孔尺寸与图纸相符的前提下，完成一次成型。不仅技术先进，而且可以对生产效率和产品质量的提升，起到一定的促进作用。此结构冲孔模具后，在完全保证通风孔尺寸要求的基础上，使得直线冲孔倒角完全在一台设备一道工序一套模具上完成，极大地提高生产效率和产品质量。

3.2 端部铜排金加工采用数控设备完成

空冷135MW汽轮发电机转子线圈技术的成功，不但运用了各种先进的工艺，还运用到一系列设备，数控设备就是其中重要的设备之一。端部铜排金加工在立式数控加工中心进行，首先要找到基准点，在数控设备上利用对刀仪在床面上确定基准点。并与图纸核对后，在铜排上标出中心线，并与基准点对齐，之后将铜排夹紧进入数控程序的编制，依次完成各项工序。端部铜排金加工采用数控设备完成，在减小误差的同时，大大提高了产品的生产加工率。无论在产品质量还是在生产效率上，都完成了质的飞跃。

3.3 端部滚弧“死弯”采用加装辅助铜排完成

空冷135MW汽轮发电机转子线圈技术，在研发运行阶段也遇到一些困难，比如端部滚弧会出现“死弯”的问题，这也是长期困扰实际工作的问题。科研人员在项目中大胆尝试，运用滚弧加装辅助铜排的方式完成后，效果比较理想。因为端部铜排需在滚弧前预先加工直槽和45°通风槽，在滚弧过程中45°槽位置受到挤压不同程度产生变形，出现“死弯”。为防止铜排45°位置出现“死弯”，在线匝滚弧时加带一根辅助铜排一同进行滚弧，彻底解决端部滚弧出现死弯的现象。

3.4 滚弧后端部接头加工问题的解决

端部采用硬铜排滚弧后加工接头，为保证各匝弦长及弧长尺寸必须成组加工接头。首先，由于该线圈结构特性如果弧长和鱼尾接头尺寸出现偏差，下线时焊口无法对正，且没有调节余量。其次，该机组端部接头为轴向接头。根据现有加工工艺和相关胎具、刀具、仅能在卧式铣床加工。鱼尾接头和弧长加工需分开在卧铣床和立铣床上分别加工，存在二次装夹问题，加工精度难以保证。经过认真分析后，决定新提专用成型立铣刀，专用底座及铣胎，在数控立式铣床上装夹胎具后一次装夹分别加工两侧平头及鱼尾接头，此方法能在保证加工精度的同时提高加工效率。

4 结束语

空冷135MW汽轮发电机转子线圈，在其结构上与发电机的结构有一些相类似的地方。但其在加工工艺方面又有着特殊性，这种特殊性为加工的过程也带来了不小的难度。项目技术人员通对产品结构的反复分析和论证，结合多年的实际研发经验，最终攻克下空冷135MW汽轮发电机转子线圈这项技术，并且效果比较理想。经过下线实践反馈完全符合设计的要求，技术完成的很成功。这项技术的研发成功，大大提升了火电转子线圈的制造能力。

参考文献

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[2]金熙，袁益超，刘聿拯，等.大型空冷汽轮发电机冷却技术的现状与分析[J].大电机技术，2004（4）：33-37.

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